Διάλεξη 4 / Διάλεξη 4 / Εργαστηριακή άσκηση 4 - Ακριβός Περικλής (ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ, 2015)
Εργαστηριακή άσκηση 4: Οι φασματοσκοπία, όπως είπαμε και στο μάθημα, είναι κάτι γενικό, έτσι. Φασματοσκοπία σημαίνει σκοπεύω, παρατηρώ, παρακολουθώ το φάσμα μιας ουσίας. Δηλαδή, δεν βλέπω την ίδια την ουσία, αλλά βλέπω το φαντασμά της. Για να κάνω φασματοσκοπία, χρειάζεται απλώς να βλέπεις το φασματοσκοπία, να βλέπεις το φασματοσκοπία, να βλέπεις το φασματοσκοπία, να βλέπεις το φασματοσκοπία, για να κάνω φασματοσκοπία, χρειάζεται απλώς να έχω μια πηγή που να μου εκπέμπει κάποια ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, στον δρόμο της ακτινοβολίας αυτής να παρεμβάλλω την ουσία που θέλω να αλληλεπιδράσει και να ελπίζω να γίνει η αλληλεπίδραση της ουσίας μου αυτή την ακτινοβολία. Όταν γίνει η αλληλεπίδραση μιας ουσίας με μια ακτινοβολία, καιρό που συμβαίνει είναι, έρχεται ένα φωτόνιο, δίνει την ενέργεια που έχει το φωτόνιο αυτό στην ουσία μου, η ουσία αυτή την ενέργεια την θέλει να την κάνει κάτι, κατά συνέπεια αν εγώ στυχθώ από την άλλη μεριά και περιμένω να δω το φωτόνιο δεν θα το δω να πέρασει ποτέ. Πρακτικά λοιπόν η διαδικασία σαν προκειμένη μορφή είναι ως εξής. Έχω κάπου εδώ πέρα μια πηγή, μπορείτε να φανταστείτε ένα στυρματάκι. Έτσι έχω ένα στυρματάκι, το βάζω κάπου σε διαφορά δυναμικού, θερμένεται, ελεκτροπυρώνεται, αρχίζει η ακτινοβολία. Αυτό λοιπόν το πραγματάκι ακτινοβολή προς κάθε κατεύθυνση. Εγώ έθελα να κάνω τη μέτρησή μου οπουδήποτε, αλλά μοιάζει σε μία συγκεκριμένη κατεύθυνση. Άρα κάτι το οποίο πρέπει να φτιάξω είναι μια σειρά, ας το πούμε από κάτω κτρά, που να συγκεντρώσω την ακτινοβολία και να τη σύντομαι προς αυτήν την κατεύθυνση. Πώς γίνεται με το φακό, μαζεύω τις ηλιακές ακτινοβολίες που έχω στον φακό και τις εστιάζω σε ένα σημείο. Κάπως έτσι, έτσι. Χοντρικά λοιπόν έχω μια πηγή, έχω κάποια κάτω από τα που στέλνουν την ακτινοβολία προς αυτήν την κατεύθυνση, έχω λοιπόν εδώ πέρα τη δέσμη της ακτινοβολίας, έτσι. Σε αυτήν την δέσμη, επειδή η ηλεκτρομαγνητική μου ακτινοβολία βρίσκεται έτσι σε μία περιοχή ενεργιών, χρειάζεται να πανεβάλλω κάποιο σύστημα, το οποίο, το συμβολίζω έτσι σχετικά απλά εδώ πέρα, ο μονοχρωμάτορας. Τι θα πει ο μονοχρωμάτορας? Αυτός εδώ λοιπόν ο μονοχρωμάτορας αναλύει την ακτινοβολία σε διάφορες ακτινοβολίες. Εδώ όμως, προς αυτήν την κατεύθυνση, επιτρέπει να έρχονται φωτόνια μόνο μιας ορισμένης συγκεκριμένης συχνότητας. Θυμίζω εδώ πέρα την βασική σχέση. Ενέργεια ίσον H του πλαν και πινή, που είναι η συχνότητα, έτσι, του φωτονίου μου. Κάθε φωτόνιο ορισμένης συχνότητας, που βαλάει μαζί του, αυτήν εδώ πέρα την ενέργεια. Ή αντίστοιχα, αν χρησιμοποιήσω τον γνωστό τύπο της σχηματικής, τον τύπο σέλινο, σε ίσον λάμδα ν, είναι H, επιτρέπει για λάμδα. Τώρα, στη φασματοσκοπία, τυπικά θα έπρεπε να αναφερόμαστε στην ενέργεια του φωτονίου. Συνήθως, και επειδή μας βολεύει, χρησιμοποιούμε άλλοτε τη συχνότητα και άλλοτε το μυκοσκήματος. Και ανάλογα με την περίπτωση, άλλοτε πολλαπλάσια ή υπό πολλαπλάσια αυτής της συχνότητας. Συνεπώς, σπάνια θα χρησιμοποιήσουμε χέρτς, μπορούμε όμως να χρησιμοποιήσουμε μεγαχέρτς, γίγαχέρτς. Σπάνια θα χρησιμοποιήσουμε μέτρα σε έναν μυκοσκήματος. Στην φασματοσκοπία ορατού, στην οποία θα αναφερθούμε τώρα στη συνέχεια, θα χρησιμοποιήσουμε ένανόμετρα. Αυτός ο μόνο χρωμάτος, φανταστείτε, είναι κάτι σαν ένα πρίσμα. Όλοι ξέρουμε από πολύ παλιά, από τον καιρό ακόμα του παππού μας του Νεύτωνα. Παραιοπιπτόντως, δεν είναι ο πρώτος που έκανε τέτοιο τελείωμα, αλλά είναι ο πρώτος ο οποίος τα δημοσίευση έχει έδωσει και μια θεωρητική βάση. Πέφτει το λευκό φως που έχω από κάπου, από ένα παράθυρο, πάνω σε ένα πρίσμα και αμέσως αμέσως αναλύεται στα χρώματα της ήρηδας. Κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, κιανό, ιόδες. Αν λοιπόν εγώ θέλω το κιανό, τι θα κάνω? Θα πω και θα σηθώ από αυτήν εδώ πέρα τη μεριά που έχουν οι κιανές ακτινοβολίες. Φανταστείτε λοιπόν ένα τέτοιο όργο να μπορεί να έχει ένα σύνολο από πρισματάκια. Όταν πέφτει αυτή η ακτινοβολία εδώ πέρα οι κιανές ακτινοβολίες έρχονται εδώ, μπορεί να υπάρχει ένα άλλο πρισματάκι που αυτές τις κιανές ακτινοβολίες να τις αναλύει επίσης. Κατά συνέπεια, παίζοντας με τη σχετική θέση αυτών των πρισμάτων, μπορώ κάθε φορά προς αυτή την κατεύθυνση να έχω φωτόνια μόνο μια σωσμένη συχνότητα ή ένα σωσμένο μικρού σχήματος. Όταν έχω μια δέσμη ακτινοβολίας με ένα είδος φωτονίων που έχουν μία ενέργεια, αυτό λέγεται τυπικά ένα χρώμα και γι' αυτό αυτό το κατασκέφασμα λέγεται μονοχρωμάτορας. Μονοχρωματίζει την ακτινοβολία. Ψέματα, δεν υπάρχει σύστημα που να μονοχρωματίζει την ακτινοβολία. Όταν εγώ πω ότι ξέρετε από εδώ πέρα περνάει η ακτινοβολία με μήκος σχήματος 500 νανόμετρα, περνούν και φωτόνια με 501 και με 502 και με 399, πρώτα σχετικά. Μόνο που η καμπύλη κατανομής τους είναι τέτοια, είναι λιγότερα αυτά, λίγο περισσότερα, λίγο περισσότερα, η μεγάλη πλειοψηφία τους είναι 500 νανόμετρα. Υπάρχει περίπτωση να έχω αποκλειστικά μονοχρωματική ακτινοβολία, αλλά υπέρεπτος αυτές είναι περιορισμένες. Μπορώ να έχω μονοχρωματική ακτινοβολία μόνο σε ένα laser. Όμως δεν μπορώ να έχω ένα laser που να έχει ακτινοβολία στα 500, και ένα στα 530, και ένα στα 600. Εντάξει, υπάρχουν μόνο ορισμένα laser. Κάποιος στην ελειθρή περιοχή, κάποιος στην κυανή, κάποιος στην πράσινη. Αυτό. Συνεπώς, λέμε εμείς πρακτικά ότι ξέρεις, έχω εδώ μόνο χρωματισμό της ακτινοβολίας. Τυπικά δεν είναι έτσι. Έχω ένα σύνολο από φωτόνια που περνούν, όμως η κύρια ποσοδετά τους, το μεγαλύτερο πλήθος τους, το 93% ας πούμε είναι αυτής εδώ πέρα της σημερινότητας που έχω κανονίσει. Πρέπει εδώ πέρα να παραιβάλλω την ουσία, η οποία θα υλειπιδράσει με αυτή την ακτινοβολία. Προφανώς συνεχίζω να φανταστεί κάποιος, θα πάρω την ουσία και θα αρχίσω να την πετάω εκεί, ελπίζοντας κάποια μοριά της θα παράσω εδώ πέρα από την ακτινοβολία. Πρέπει αυτή την ουσία να την βάλω μέσα σε ένα δοχείο. Αυτό το δοχείο λοιπόν λέγεται κυψελίδα. Προσέξτε τώρα εδώ τι γίνεται. Σε αυτό το δοχείο μέσα, ας βάλω εδώ μπιλίτσες εδώ, είναι τα μόρια της ουσίας που θα υλειπιδράσουν με την ακτινοβολία μου. Και τι θα καταλάβω εγώ, θα καταλάβω το εξής πράγμα. Αν βάλω εδώ ένα φωτοκύτερο πριν και ένα φωτοκύτερο μετά την κυψελίδα. Το λέω έτσι απλά, γιατί πάρα πολύ έχουμε ακούσει το φωτοκύτερο. Είναι μια πολύ ωραία απλή κατασκευή. Πέφτει απάνω του φωτόνιο, δημιουργεί λεπτρικό ρεύμα. Περισσότερα φωτόνια, περισσότερο ρεύμα. Τότε, αν έχω κάνει αυτήν την έξυπνη κατασκευή, μπορώ να έχω μέτρηση μιας έντασης ρεύματος αρχικής εδώ πέρα και μιας έντασης ρεύματος τελικής εκεί. Αυτό, λοιπόν, η ακτροβολία μου περάσει μέσα από την κυψελίδα και αλληεπιδράση με την ουσία, μου δίνει μια ένταση ρεύματος Ι0. Όταν περάσει, θα μου δώσει μια ένταση ρεύματος Ι. Γενικά, αυτό το Ι είναι μικρότερο, αντί το πολύ πολύ ίσο με αυτό το Ι0. Θα μπορούσε να είναι ίσο όταν το φωτόνιο περνάει και δεν γίνεται καμιά αλληεπίδραση. Συμφωνώ με αυτό. Όσο περισσότερες αλληεπιδράσεις γίνονται, όσο περισσότερο αυτά τα φωτόνια τα χρειάζεται η ουσία μου, τόσο λιγότερο θα τα περάσουν. Στέλνουν 100 φωτόνια από εκεί, το φωτοκύτταρο μετράει 100 φωτόνια, στέκομαι από πίσω με το φωτοκύτταρο και μετράω. Αν περάσουν 100 φωτόνια, κανένα δεν χρησιμοποιήθηκε σε τίποτα. Αν περάσουν 80 φωτόνια, τα 20 απορροφήθηκαν. Γιατί απορροφήθηκαν, γιατί η ουσία μου ήθελε να τα κάνει κάτι, γιατί η ουσία μου την ενέργειά τους την ήθελε να την κάνει κάτι. Το καταλαβαίνουμε αυτό. Συνεπώς, αυτό που έχω να κάνω είναι να μετρήσω τη διαφορά αυτών των δύο ρευμάτων και η καταγραφή αυτών των δύο ρευμάτων είναι το φάσμα της ουσίας μου. Συνδυάζοντας, λοιπόν, εγώ αυτά τα δύο αποτελέσματα έχω το φάσμα της ουσίας μου. Σε πόσο τέλος έχω σαν αποτέλεσμα, όχι την ουσία, δεν την βλέπω πουθενά, όσο το γραφείς λέει, έχω το φάσμα της. Θα δούμε εσύ λίγο σαν πώς μοιάζει ένα φάσμα. Ευτυχώς για μας, υπήρξαν άνθρωποι που ασχολήθηκαν με τούτα εδώ από πολύ παλιά. Και ασχολήθηκαν κάποιοι που έχουμε σώσει τα ονόματά τους, γιατί αυτό στο οποίο θα αναφερθούμε τώρα είναι ο νόμος των Lambert και Beer. Αυτοί οι δύο δεν δουλέψαν ποτέ μαζί, ούτε είναι ένας, έτσι, όπως και ο Lussac. Είναι ο Lambert και ο Beer. Δεν δουλέψαν ποτέ μαζί με την έννοια ότι ο ένας ήταν περίπου μια γενιά νεότερος από τον άλλον. Κάνουν όμως κάποιου είδους σκέψεις και κάποιους είδους μετρήσεις. Εμείς αργότερα τις συμμαζέψαμε, είδαμε ότι είχαν σχέση μεταξύ τους και τις συγκεντρώσαμε σε μία σχέση, την οποία, για να τους τιμήσουμε, τον ονόμασαμε νόμο Lambert-Beer. Εσείς σκεφτείτε το εξής. Τώρα δεν θυμάμαι ποιος έκανε τι, αλλά σκεφτείτε το εξής. Κάνω εγώ μια τακίουν της διάταξη. Και στέλνω εδώ πέρα την ακτουροβολία μου. Και εδώ χρησιμοποιώ διάφορες κεψελίδες. Και βάζω μέσα ένα διάλειμμα υπερμαγκανικού καλίου 0.1 μή που είχαμε τώρα. Το διάλειμμα μου είναι ίδιο. Οι κεψελίδες, όμως, είναι τόσοι, αυτή είναι η διπλάσια, αυτή είναι η τρεπλάσια. Τι καταλαβαίνετε? Αν περάσει αυτή η δέση με ακτουροβολίας από εδώ, θα συναντήσει στο δρόμο δύο μόρια. Αν απορροφάται, πόση απορρόφηση θα μετρήσω εγώ? Απορρόφηση που αποφύγετε σε δύο μόρια. Θα μου λείπουν δύο φωτόνια, ας πούμε. Σε μια κεψελίδα με διπλάσια μεγέθους, πόσα μόρια θα συναντήσω? Εδώ πέρα, λοιπόν, θα μου λείπουν τέσσερα φωτόνια. Η απορρόφηση που θα μετρήσω θα είναι μεγαλύτερη. Και φυσικά, αν πάω εδώ πέρα, θα συναντήσω δύο, τρία, τέσσερα, πέντε, έξι μόρια. Το καταλαβαίνετε αυτό? Όσο μεγαλύτερη σε μέγεθος είναι η κεψελίδα, για το ίδιο διάλειμμα, όλο και μεγαλύτερη απορρόφηση θα μετράω, όλο και περισσότερα φωτόνια θα μου λείπουν. Αυτό είναι παρατήρηση που έκαναν εσάς από αυτούς. Ο άλλος, επειδή βαριόταν να κάνει τέτοιούν τους κατασκευές, χρησιμοποίησε ενωσίδους και κεψελίδα. Αυτή. Χρησιμοποίησε όμως διαλείμματα διαφόρων συγκεντρώσεων. Αν εδώ χρησιμοποιήσω εγώ διάλειμμα διπλάσια συγκέντρωσης, εδώ είναι σε, εδώ είναι δύο σε, στο ίδιο δρόμο της ακτινοβολίας τι θα πάρκουν τώρα, ένα, δύο, τρία, τέσσερα μόρια. Συμφωνούμε? Άρα περιμένω μεγαλύτερη απορρόφηση. Περισσότερα φωτόνια θα λείπουν. Αν χρησιμοποιήσω σε δεύτερα τι θα γίνει. Ένα μόριο. Θα έχω απορρόφηση ενός φωτονίου. Ένα φωτόνιο θα μου λείπει. Το καταλαβαίνετε? Από αυτά λοιπόν εδώ, εμείς έχουμε καταλάβει ότι αυτές οι δυο δουλειές που έκαναν αυτοί οι δύο, ανεξάρτητα, μπορούν να συμμαζευτούν σε μία. Υπάρχουν παράγοντες που μας λένε πώς εξαρτάται η ένταση ρεύματος που βγαίνει από την κυψελιδά μου, από την ένταση του ρεύματος που μπαίνει στην κυψελιδά μου. Αυτή η ένταση του ρεύματος σχετίζεται με τα φωτόνια που πέφτουν και αυτή με τα φωτόνια που βγαίνουν από το διάλειμμα μου. Είπαμε το πολύ πολύ αυτά τα δύο να είναι ίσα. Εκείνο λοιπόν που αποδείχθηκε είναι ότι υπάρχει μια τέτοιούτο σχέση. Επιδέκα εις την μειών, γιατί προφανώς αυτό είναι μικρότερο, το πολύ πολύ ίσον. Αν αυτό εδώ πέρα είναι μηδέν, τότε γιώτα εις το γιώτα μηδέν, το πολύ πολύ που μπορώ να έχω. Δέκα εις την μειών, συγκέντρωση, το καταλάβατε γιατί. Περισσότερη συγκέντρωση, περισσότερα φωτόνια θα προωθούνται. L, μεγαλύτερο μήκος της κυψελιδάς, περισσότερα φωτόνια θα προωθούνται. E, αυτό το ε είναι κάτι χαρακτηριστικό για κάθε ουσία, για κάθε μικροσχήματος. Τον πείτε γιατί θα πει αυτό, θα το δούμε τώρα σε λίγο. Επανεβαίνω πάντως είναι χαρακτηριστικό για κάθε ουσία, για κάθε μικροσχήματος. Και λέγεται συντελεστής μωριακής απόσβεσης. Αποσβένω, σβήνω, καταστρέφω, χαλάω. Όσο μεγαλύτερο λοιπόν αυτό το ε για ένα μικροσχήματος, τόσο περισσότερο αυτό το μικροσχήματος το θέλει η ουσία μου. Άρα το κάνει κάτι. Εντάξει. Επειδή λοιπόν τέτοιούτους σχέσεις δεν μας αρέσουν, μπορούμε να κάνουμε λίγη άλγευρα. Και η λίγη άλγευρα είναι κατ' αρχήν αυτό. Ι προς Ι0 είναι αυτό. Είναι δύο ρεύματα τα οποία μετράω. Αυτό το πράγμα είναι ένα μέγεθος, μπορώ άμεσα να το μετρήσω. Ρεύμα και ρεύμα, πάω και το καταγράφω. Κάποιες τέτοιούτους σχέσεις επίσης δεν μας αρέσουν. Είναι εκθετικές. Τι μπορώ να κάνω σε αυτή την περίπτωση. Αν λογαρυθμίσω. Αν λογαρυθμίσω λοιπόν, εδώ πέρα τι θα έχω. Συμφωνώ με. Και αν δεν μου αρέσουν τα μοιούν στις εξισώσεις μου. Αυτό εδώ πέρα είναι μια γραμμική εξίσουση. Αν αυτό το πράγμα το πούμε κάτι, αυτό το κάτι ίσον σε ΕΠΕΛ είναι μια γραμμική σχέση. Συνεπώς έχω αυτό εδώ. Τον πεις είσαι τρελός, τι έκανες τώρα, τι πέτυχες. Ε, πέτυχα μια γραμμική σχέση. Γιατί δείτε τι θα κάνω. Τώρα στη συνέχεια θα χρησιμοποιήσω ένα τέτοιούτους όργανο για να κάνω μια μέτρηση. Αυτό θα είναι μια κυψελίδα που θα μείνει σταθερή πάντοτε. Αν θα κάνω μια μέτρηση, θα στείλω εδώ διάφορα φωτόνια, διάφορους μήκους κύματος, σε ένα διάλειμμα της ουσίας μου που θα το φτιάξω εγώ. Άρα για όλες αυτές τις μετρήσεις, για όλες τις συχνότητες, για όλα τα μήκη κύματος, τι θα έχω. Αυτό στεθερό. Παίρνω ένα διάλειμμα, το βάζω σε μια κυψελίδα, το σε είναι σταθερό, το ε είναι σταθερό. Έλα τώρα και μέτρεις ό,τι θέλεις. Τι θα μετρήσω. Αυτό το πράγμα. Τον λόγο του Ι0 προς Ι. Τι μονάδες έχει αυτό. Μια μονάδα. Ό,τι μονάδες και να έχει το Ι και το Ι0 είναι ίδιες. Ι προς Ι0 ίσον νούμερο. Ο λογάριθμος ενός νούμερου είναι επίσης ένα νούμερο. Αυτό λοιπόν το πράγμα, το ονομάζουμε Α, από το ελληνικό απορρόφυση και το ξένο absorbance. Μπορείτε αυτό να το δείτε με τη συντομογραφία ABS, ή A σκέτο. Η απορρόφυση λοιπόν είναι σε, επί A, επί L. Αν κάνω λοιπόν εγώ τώρα ένα πείραμα που θα κάνω στη συνέχεια. Θα πάρω μια κεψελίδα ολισμένου μεγέθους. Θα πάρω μέσα ένα διάλειμμα και θα αρχίσω να ρίχνω απάνω τις ορατές ακτινοβολίες. Ό,τι ακτινοβολία και να πέσει απάνω της, αυτό και αυτό είναι σταθερό. Κατά συνέχεια τι θα κάνω. Μια καταγραφή της απορρόφυσης με αυτό το Ι. Εντάξει. Το καταλάβαμε μέχρι εδώ. Θα πείτε και τι έγινε τώρα. Τι κερδίσαμε. Τι δεν την κερδίσαμε. Λίγη θεωρία. Μοριακή. Έχω εγώ μια ουσία. Αυτή η ουσία έχει κάποιες ενεργειακές καταστάσεις. Αυτές. Οι ενέργειες λοιπόν ανέβαιναν προς τα πάνω. Αυτή η ουσία έχει και 8 ελεκτρόνια. Πώς θα τα αξιονομήσω 8 ελεκτρόνια εδώ με τον τρόπο που ξέρετε. Κανόνας του Χουντ και αρχείο του Παουλή. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Ας πούμε κοντά αυτό εδώ πέρα. Εντάξει. Αν εγώ ρίξω ακτινοβολία σε αυτή την ουσία μου τι μπορεί να γίνει. Καταρχήν τίποτα. Μπορεί όμως να ρίξω τόση ενέργεια που να ανεβάσει αυτό το ελεκτρόνιο από εδώ εδώ. Αν λοιπόν αυτό το ελεκτρόνιο ανέβει από εδώ εδώ πέρα τι έχω. Έχω πραγματοποιήσει μια διέγερση του συστήματος μου. Προσέξτε. Ποια ήταν η κατάσταση που είχε τη χαμηλότερη ενέργεια. Αυτή που αυτό το ελεκτρόνιο ήταν εκεί. Εσείς δεν είναι. Μία είναι αυτή η κατάσταση που έχει τη χαμηλότερη ενέργεια για το σύστημά μου. Και αυτή η κατάσταση λέγεται βασική. Εδώ τώρα τι έκανα. Έδωσα ενέργεια και έσπρωξε αυτό το ελεκτρόνιο από εδώ εδώ. Πώς την έδωσα αυτή την ενέργεια. Ρίχνοντάς του κάποια φωτόνια. H on H. Αυτό που έγραψε είναι μια διεκριμένη κατάσταση. Άλλη διέγερση που μπορούσε να γίνει. Να πάει αυτό το ελεκτρόνιο εκεί πάνω. Συμφωνείτε. Ας το ζωγραφήσω αλλιώς. Από εδώ εδώ ή από εδώ εδώ. Συμφωνούμε σε αυτό. Εδώ θα μπορούσε να πάει κάποιο ελεκτρόνιο. Βεβαίως. Από εδώ εδώ ή από εδώ εδώ. Εδώ θα μπορούσε να πάει κάποιο ελεκτρόνιο. Βεβαίως. Άρα από εδώ εδώ ή από εδώ εδώ. Γι' αυτό λοιπόν το απλό, το αστείο σύστημα. Ας κάνω να γραφήσω και το άλλο ελεκτρόνιο εδώ πέρα. Πόσες πιθανές διεγέρσεις ελεκτρονίων μπορώ να έχω. Μια, δυο, τρεις, τέσσερις, πέντε, έξι. Είναι ένα απλό συστηματάκι, αστείο, δεν ζωγράφεσαι κάποιον. Είναι απλό στις ενεργειακές καταστάσεις έβαλα. Μπορώ λοιπόν να έχω έξι διεγέρσεις. Κοταλαβαίνετε? Τι μετράω λοιπόν εδώ, ναι. Δεν μπορώ να έχω κάποιους διεγέρσεις. Α, φυσικά. Νάτι, τούτοι εδώ πέρα. Είδες το εξυπνοπούλι. Συνένα. Φυσικά θα μπορούσα να έχω μια διεγέρση από εδώ εδώ. Από εδώ εδώ. Από εδώ εδώ. Θα μπορούσα επίσης να έχω και μια διέγερση. Πώς θα την κάνω τώρα. Από εδώ εδώ. Από εδώ εδώ. Και από εδώ εδώ. Όσο μεγαλύτερη είναι η γραμμή που τραβάω, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά ενέργειας. Τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια που πρέπει να έχει το φωτώνιο. Τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα που πρέπει να έχει. Και τόσο μικρότερο το μήκος σκήματος. Ξαναθυμίζω, η ενέργεια του φωτωνίου, έτσι, είναι Hpν ή Hελ. Εντάξει. Όλες αυτές εδώ πέρα, οι γραμμές που ζωγράφησα, κατά βάση μπορούν να παρατηρηθούν σαν διαγέρσεις ηλεκτρονιών. Και γιατί επιμένω σε διαγέρσεις ηλεκτρονιών. Γιατί οι ορατές και οι περιόδες ακτινοβολίας ακριβώς αυτό το πράγμα κάνουν. Διαγέρουν ηλεκτρόνια από μία κατάσταση και τα πάνε πιο πάνω. Στις άλλες φορές από τους κοπίες, μόνο που δίνει τα πράγματα μόνο που δίνει ηλεκτρόνια από τι εγείρονται. Στις υπέρυθρες ακτινοβολίες υπάρχουν οι καλαντώσεις των δισμών. Ο δισμός βρίσκεται εδώ πέρα, σε μια κατάσταση της ισορροπίας, στέλνοντας μια ορισμένη είδους υπέρυθρη ακτινοβολία, ταλαντώνεται αυτός ο δισμός. Σε άλλη ακτινοβολία ταλαντώνεται ένας άλλος, σε άλλη ένας άλλος και πάει λέγοντας. Εντάξει. Στις άλλες φορές μόνο που δεν έχουμε να κάνουμε με μετακίνηση ηλεκτρονίων. Στην ουσία λοιπόν εκείνο το οποίο εγώ μπορώ να πω είναι ότι σε τόση ενέργεια παραπάνω από την βασική κατάσταση, είναι μια διεγερμένη που μπορεί να πάει το ηλεκτρόνιο. Σε τόση, σε τόση, σε τόση, σε τόση. Πώς θα το βρω αυτό? Από το μήκος σχήματος ή από τη συχνότητα του φωτονίου που θα απορροφηθεί. Γιατί απορροφήθηκε αυτό το φωτόνιο? Γιατί ουσία μου κάτι το ήθελε. Τι το ήθελε? Το φωτόνιο αυτό έχει τόση ενέργεια και από εδώ το ηλεκτρόνιο πήγε εκεί. Το καταλάβατε? Έτσι κάπως είναι τα πράγματα. Συνεπώς αυτό εδώ μπορεί να παρασταθεί σαν φάσμα ως εξής. Αν έχω εδώ πέρα το μήκος σχήματος και έχω εδώ πέρα την απορρόφηση, θα υπάρχουν, έτσι ξεκινάμε από εδώ πέρα, μικρότερο ροβελάκι, μικρότερη ενέργεια, μικρότερη διαφορά ενέργειας έτσι ανάμεσα εδώ πέρα. Αυτό εδώ πέρα είναι η αυτούτη ενέργεια των φωτονίων. Άρα μικρότερο τέτοιο, μικρότερη συχνότητα, μεγαλύτερο μήκος σχήματος. Αν γράψουμε τα φάσματα όπως τα γράφουμε τυπικά, ξεκινώντας από τα μικρότερα προς τα μικρά, ιδρυματική γήματος, θα έχουμε μία απορροφήση εδώ, μία απορροφήση εδώ πέρα δίπλα, μία απορροφήση εδώ, μία απορροφήση εδώ πέρα δίπλα, μία απορροφήση εδώ, μία απορροφήση εδώ πέρα δίπλα. Εντάξει. Ψέματα, οι απορροφήσεις δεν είναι γραμμές, όπως είπαμε προηγουμένως. Δεν υπάρχει ένα φωτόνιο ενός μικούς σχήματος που θα περάσει. Θα περάσουν λίγα φωτόνια με μικρότερη, λίγα με μεγαλύτερη ενέργεια στη μουσή. Λοιπόν, η καθημεία από αυτής είναι μια μικρή καμπύλη τύπου γκάους. Συνεπώς θα έχω εδώ κάτι τέτοιο και εδώ κάτι τέτοιο. Εδώ κάτι τέτοιο, εδώ κάτι τέτοιο. Κατά συνέπεια, καταλαβαίνετε ότι στην ουσία στο τέλος, εκείνο που θα έχω θα είναι μία μορφή του φάσματος που θα μοιάζει κάπως έτσι. Λοιπόν, τι είναι αυτό εδώ πέρα? Το φάσμα μιας ουσίας. Εδώ πέρα, σε συγκεκριμένη περίπτωση, το φάσμα ορατού. Γιατί για τέτοιο θα μιλήσουμε. Και τι παρατηρώ εδώ, αφού για να κάνω τη μετρησία μου πήρα μία κεψελίδα και έβαλα μέσα ένα διάλειμμα ορίσμης συγκέντρωσης. Στην ουσία μετράω τη διακύμαση της απορρόφησης με το ε. Σε ποια μήκη κύματος έχει μεγάλο έψινον αυτή η ουσία, μεγάλη απόσβεση, εδώ που έχει μέγιστο. Εδώ, εδώ, εδώ και εδώ. Κοταλαβαίνετε? Λοιπόν, το ωραίο και το εντυπωσιακό είναι το εξής. Δεν υπάρχουν δυο ουσίες που έχουν το ίδιο φάσμα. Υπάρχει περίπτωση να έχουμε μία ουσία, την κάνω εγώ κόκκινη, που να έχει εδώ το ίδιο ε με αυτήν την ουσία. Εκείνης όμως της ουσίας στο φάσμα θα είναι κάπως έτσι. Κοταλαβαίνετε? Μπορεί να υπάρξει κάποιο σημείο που θα έχουν την ίδια απορρόφηση του ίδιου ε, στα άλλα μήκη κύματος όμως θα διαφοροποιούνται. Συνεπώς, αν μετρήσω όχι σε ένα μονομικό σκήματος, αλλά σε διάφορα, μπορώ πρώτα απ' όλα να καταλάβω ποια είναι η ουσία μου. Άρα η φάσματοσκοπία γενικά, και η φάσματοσκοπία ορατό η περίοδος για την οποία θα μιλήσουμε τώρα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί πρώτα απ' όλα για να ταυτοποιήσω μια ουσία. Έχω ένα πράγμα το οποίο είναι οι ώδες, όπως ήταν εδώ το περπαγκανικό κάλλιο. Είναι υπερπαγκανικό κάλλιο? Το υπερπαγκανικό κάλλιο μοιάζει με αυτό που έκανα εδώ πέρα οι ώδες, μήπως θα μπορούσε να είναι αυτό πέρα το άσπρο πράγμα. Το έγραψα. Να δούμε. Πηγαίνω λοιπόν και μετρώ το φάσμα του υπερπαγκανικού καλλίου σε μια περιοχή, παίρνω τούτοι εδώ πέρα τη γραμμή, μετράω το φάσμα της ουσίας που έχω, παίρνω αυτή την άλλη γραμμή, λέω αν δεν είναι υπερπαγκανικό κάλλιο, είναι κάτι άλλο. Που τυχαίνει όμως εδώ, σε αυτό το δομήκο σχήματος, να έχει το ίδιο ύψινο με το υπερπαγκανικό κάλλιο. Σε εκείνο. Κατανοηθώ. Η ίδια η φάσμα του σκοπία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αναλυτικούς σκοπους. Έχω υπερπαγκανικό κάλλιο κάπου. Πόσο? Πάρε και κάνε εδώ πέρα μια αντίδραση με ιωδίου κουκάλιο και ανάλογα με την ποσότητα του ιωδίου που θα σχηματιστεί, έχεις υπερπαγκανικό κουκάλιο. Είναι περισσότερο υπερπαγκανικό κουκάλιο, περισσότερο ιώδιο θα σχηματιστεί. Ωραία. Αν κάνω αυτό το πράγμα, αμέσως όμως έχω χάσει το υπερπαγκανικό μου κάλλιο. Το θέσω ότι έχω ένα δείγμα και το δείγμα είναι αυτό. Και μου λένε αυτό έχει υπερπαγκανικό κουκάλιο. Παίρνω μια ποσότητα, παίρνω το φάσμα του. Πρέπει να πάρω άλλη μια ποσότητα για να μιλέτησω και να δω πόσο υπερπαγκανικό κουκάλιο έχω. Αυτό σημαίνει πρέπει να φεράσω ποσότητα από το δείγμα. Αυτό είναι μια διαδικασία καταστροφική για το δείγμα. Μπορώ όμως να πάρω υπερπαγκανικό κουκάλιο, να μην το βάλω να κάνει αντίδραση με ιδιωτικό κουκάλιο μοξαλικό με αυτό με εκείνο με το άλλο, αλλά να κάνω μέτρηση του φάσματος του και να δω πόσο περισσότερο ή λιγότερο είναι. Τον πείτε σε τρόνος πώς θα το κάνεις αυτό. Πώς εξής. Παίρνω και κάνω ένα διάλειμμα ορισμένης συγκέντρωσης υπερπαγκανικό κουκάλιο. 0,1μΩ και μετράω το φάσματο και είναι αυτό εδώ πέρα το κόκκινο. Εντάξει. Έχω το φάσματο υπερπαγκανικού κουκάλιου σε συγκέντρωση 0,1μΩ. Το έχω. Ποιο είναι το μέγιστο που υπάρχει εδώ στο φάσμα. Και εδώ έχω μέγιστο και εδώ και εδώ και εδώ. Απ, εδώ. Α, μάλιστα. Εδώ λοιπόν σε αυτό το λ1 έχω ένα μέγιστο το οποίο μέγιστο έχει ένα ε1. Αυτό το ε1 μπορώ να το υπολογίσω. Αυτό είναι την απορρώφηση που θα τη μετρήσει το όργανο. Τη συγκέντρωση την ξέρω. Το ε το ξέρω. Συνήθως οι κυψίδες που έχουμε είναι μήκους 1 εκατοστο. Αλλά αυτό το ε μπορώ να το υπολογίσω. Πόσο είναι 13.630. Μάλιστα. 13.630 θα είναι το ε του υπερπαγκανικού κουκάλιου σε όποιο διάλειμμα και αν χρησιμοποιήσω. Σε αυτό το μήκος σχήματος. Στο λ1. Καταβαίνετε από αυτό. Θα το πει το εξής. Μπορώ να κάτσω τώρα και να κάνω μια σειρά πειραμάτων. Τι μέτρησα υπερπαγκανικού κουκάλιου 0,1. Μπορώ να κάνω ένα διάλειμμα 0,01. Ναι. Μπορώ να μετρήσω το φάσμα του. Ναι. Πώς θα μοιάζει το φάσμα του υπερπαγκανικού κουκάλιου 0,01. Για πείτε μου. Οι απορροφήσεις τι θα έχουν να κάνουν. Σε κάθε μήκος σχήματος του epsilon θα είναι το ίδιο. Σε όλη τη μέτρηση του l θα είναι 1. Η συγκέντρος θα είναι όμως το 1,10. Σε πως το 1,10 αυτό το φάσματος θα είναι. Εντάξει. Θέλω να κάνω 10 στιγμών 2. 10 στιγμών 3. Θα είναι εντελώς αντίστοιχα τα φάσματα αλλά με μειωμαϊκή δεν απορρόφηση. Συγγνώμαι σε αυτό. Άρα τι κόλπο μπορώ να κάνω. Δεν χρειάζεται να καθίσω να μετρήσω όλο το φάσμα αλλά να βρω το μήκος σχήματος. Αυτό. Που έχω τη μέγιστη απορρόφηση. Και να κάνω κάθε φορά μία μέτρηση σε αυτό το μήκος σχήματος. Λοιπόν, αν κάνω μία μέτρηση σε ένα διάλειμμα 5 επί 10 στιγμών 2 μη. Έτσι. Αυτό είναι το 0,1 μη. 10 επί 10 στιγμών 2, ας πούμε. Αν κάνω λοιπόν μία μέτρηση σε διάλειμμα 5 επί 10 στιγμών 2 πως θα είναι η απορρόφηση που θα έχω εδώ. Θα είναι η μισή. Αν κάνω ένα διάλειμμα 10 στιγμών 2 μή πόσο θα είναι το 1,10. Αν κάνω ένα διάλειμμα 5 επί 10 στιγμών 2 μή πόσο θα είναι το μισόικοινο. Συγγνώμαι σε αυτό. Α, λοιπόν, κάνω εγώ διάφορα διαλείμματα αυτής της ουσίας. Τις μετράω στο λαμπά 1. Τότε μπορώ να έχω ένα ωραίο διάγραμμα που θα έχω εδώ πέρα τη συγκέντρωση και εδώ την απορρόφηση. Όσο μεγαλύτερη λοιπόν είναι η συγκέντρωσή μου, τόσο μεγαλύτερη θα είναι και η απορρόφησή μου. Τα σημεία λοιπόν που θα πάρω θα είναι κάπως έτσι. Φυσικά μπορώ να προσθέσω και το σημείο στο 0,0. Προφανώς για καμία συγκέντρωση περιμένω καμία απορρόφηση. Και αυτό που μπορώ να κάνω είναι να πιάσω και να σχηματίσω αυτό που θα λέγαμε την ευθεία των ελαχείς των τετραγόνων. Εγώ την κάνω με το μάτι τώρα. Εσείς μπορείτε χρησιμοποιώντας τις γνωστές σχέσεις έτσι απ' τη στατιστική να φτιάξετε την ευθεία των ελαχείς των τετραγόνων. Τι είναι αυτό εδώ? Αυτό εδώ είναι ένα φάσμα και αυτό είναι μια πρότυπη καμπύλη. Σε αυτό το μήκος σχήματος. Για αυτή την ουσία αυτή είναι η πρότυπη καμπύλη μου. Λοιπόν, τι θα πει αυτό? Αυτό θα πει το εξής. Έρχεται να και μου λέει, ξέρεις, εδώ έχει υπερμεγκανικό κάλλιο. Πόσο? Παίρνω καθαρό υπερμεγκανικό κάλλιο, κάνω ένα διάλειμμα ορισμένης συγκέντρωσης, βρίσκω το λαμπά 1. Κάνω μερικά διαλύματα αραιότερα, μετράω σε αυτό το λαμπά 1 και βρίσκω την απορρόφηση. Κάνω την πρότυπη καμπύλη αναφοράς και την έχω στην τσέπη μου. Τι έχεις εδώ πέρα μέσα, υπερμεγκανικό κάλλιο, είπες. Έλα πάρω να βάλω λίγο να μετρήσω σε αυτό το μήκος σχήματος. Θα μετρήσω. Φυσικά, εννοείται, αφού τελειώσω το δείγμα το επιστρέφω, δεν έχει καταστραφή. Είναι μια διαδικασία μη καταστροφική για το δείγμα μου. Ωραία. Πόση θα είναι η απορρόφηση? Τόση. Τραβάω μια ευθεία παράλληλα αυτόν τον άξονα. Πού θα πέσει πάνω στην καμπύλη μου? Εδώ. Τόση είναι η συγκέντρωση του υπερμεγκανικού καλλιού στο διάλειμμα που μου έδωσες. Το καταλάβατε? Και το διάλειμμα το έχει πάρει πίσω. Δεν έχει καταστραφή. Αυτά είναι τα ωραία τα πλεονεκτήματα της συμφασματοσκοπίας. Είναι γενικώς συμφασματοσκοπικές μέθοδοι μη καταστροφικές για το δείγμα. Πρέπει όμως να έχω πάρει ένα φάσμα στην αρχή, να βρω το σημείο που έχω μέγιστο, να προσδιορίσω το ε για αυτό το μέγιστο, σε συνέχεια σε αυτό το μέγιστο να κάνω μετρήσεις σε διαλείμματα διαφορετικών αλλά γνωστών συγκεντρώσεων, να κάνω αυτήν την πρότυπη καμπύλη, όχι με το μάτι που την έκανα από εδώ πέρα αλλά την ευθεία ρελοχή στων τετραπώνων και σε συνέχεια χρησιμοποιώ αυτήν την πρότυπη καμπύλη μπορώ σε οποιοδήποτε δείγμα, προσέξτε, όχι τώρα για να ταυτοποιήσω την ουσία μου αλλά για να την προσδιορίσω αναλυτικά. Έχω λοιπόν αναλυτική εφαρμογή. Πόσο, όσα θα μου πει η απορρόφηση. Πόσο είναι συγκέντρος του διαλείμματος που έχεις. Τώρα λοιπόν θα σας δείξω πώς δουλεύει ένα σχετικά απλό όργανο, ένα φασματόμετρο ορατού και περιόδους. Η κατασκευή του είναι προφανής και με βάση αυτά που είπαμε προηγουμένως σχετικά εύκολα να την καταλάβετε. Κάπου εδώ πίσω υπάρχει η πηγή, μια κανονική λάμπα για να μας δίνει ορατό φως. Κάπου εδώ πέρα μέσα υπάρχει ο μονοφρομάτορας. Εδώ που υπάρχει αυτή η καταπακτή είναι ο χώρος που θα γίνει η μέτρησή μου. Κάπου εδώ λοιπόν γίνεται η καταγραφή και υπάρχουν κάποια στοιχεία τα οποία πρέπει τώρα να τα εξηγήσουμε. Δηλαδή δεν είναι ένα κουτί όπου πατάω ένα κουμπί και μου δίνει έναν νούμερο. Εντάξει, πρέπει να κάνω κάποιο είδος ερρυθμίσεις. Αυτό λοιπόν λέγεται όργανο απλής δέσμις, γιατί όλα γίνονται σε μια δέσμη. Ξεκινάει από εδώ την κονοπολία, συγκεντρώνατε με κάτω από τώρα προς αυτή την κατεύθυνση. Αν ανοίξω ετούτην εδώ την καταπακτή θα δούμε ότι υπάρχει μια τρύπα εδώ μπροστά και μια εδώ πίσω και ένας χώρος εδώ, μια αρπάγιο, που μπορώ να βάλω την πιψελίδα μου. Εντάξει, υπάρχει λοιπόν μια δέσμη η οποία περνάει από εδώ. Εδώ λοιπόν μπροστά και πίσω υπάρχουν τα φωτοκύτταρα, γίνεται κάπου η καταγραφή και η ευκολία που έχουμε είναι ότι εδώ πέρα γίνεται ψηφιακή μέτρηση αυτής της καταγραφής. Στα παλιότερα όργανα, φαντάζεστε, υπήρχε μια βελώνα πάνω σε μια κλίμακα η οποία κινούνταν και πήγαινε κάπου και πρέπει εγώ να κοιτάξω εδώ πού είναι αυτό το κάπου. Εντάξει. Έχουμε λοιπόν κάποιες ευκολίες επειδή έχουμε τώρα ψηφιακή ένδειξη, έχουμε όμως και κάποιες δυσκολίες. Εγώ λοιπόν εδώ θέλω να μετρήσω το φάσμα του υπαρμαγκανικού καλίου σε νερό. Έτσι δεν το έχω βάλει σε όξονο περιβάλλον, ενόδυμα υπαρμαγκανικού καλίου σε νερό, είναι αυτό εδώ πέρα. Εντάξει. Βλέπετε λοιπόν αυτό το πράγμα που έχω πιάσει είναι μια κυψελίδα. Σε αυτή τη κυψελίδα έπαλε εγώ το υπαρμαγκανικό μου κάλιο. Τι ιδιότητα πρέπει να έχει αυτή η κυψελίδα για να την χρησιμοποιήσω. Πρώτα απ' όλα δεν πρέπει να αντιδρά με το υπαρμαγκανικό κάλιο, γιατί είναι κάτι που αντιδράει και το καταστρέφει μέχρι να πάω να κάνω τη μέτρηση έχει αρχίσει να καταστρέφεται και μετράω ό,τι να είναι. Συμφωνείτε? Πρέπει λοιπόν να είναι υλικό αδρανές. Αύριο πρόεδρον, πρέπει αυτό το υλικό να είναι διαπερατό στην ακτινοβολία που θα χρησιμοποιήσω. Εδώ θα χρησιμοποιήσω ωραστή ακτινοβολία. Αν πάρω λοιπόν ένα σωλήνα από χάλιβα και βάλω μέσα το υπαρμαγκανικό κάλιο, περιμένω στα σοβαρά να το βάλω εκεί και να περάσει η ωραστή ακτινοβολία από το χάλιβα και να μπει μέσα και να επιδράσει με το υπαρμαγκανικό κάλιο. Όχι. Για τις ορατές και οι περίοδες ακτινοβολίες σχεδόν οποιοδήποτε είδος γυαλί μπορεί να κάνει τη δουλειά μας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί και η πσελίδα. Όμως τα κοινά τα γυαλιά έχουν το κακό ότι απορροφούν και αυτά ως ένα βαθμό. Έτσι είναι φτιαχμένα από κάτι και αυτό το κάτι υπορροφά. Η καλύτερη περίπτωση είναι ο χαλαζίας. Ο χαλαζίας είναι το καθαρό διοξείδωτο του περιττίου. Ο χαλαζίας έχει το εξής κακό, είναι ακριβώς. Γιατί για να έχεις καθαρό χαλαζία είναι δύσκολο. Για να κάνεις επίσης ένα τέτοιου είδους κατασκεύασμα από καθαρό χαλαζία κοστίζει πολύ. Δηλαδή έχει μεγάλο σημειοτήξος. Δεν μπορεί ο καθένας να πει εντάξει θα το καθίσω εγώ να κάνω. Χρειάζεται έναν ειδικό φούρνο. Και επιπλέον αν χρειάζεται να κάνεις διάφορες κυψελίδες θα πρέπει να έχεις τόσο τόσο μεγάλη ακρίβεια ότι ο ΣΩΣΤ έτσι από εδώ μέχρι εδώ πέρα αυτό είναι ακριβώς ένα εκατοστό. 1,00000000. Εντάξει. Δεν γίνεται έτσι άντε άντε θα πάω εγώ να κάνω εκεί μια κυψελίδα χαλαζία. Ωραία. Αν λοιπόν πρόκειται να πάρουμε ένα ζευγάρι κυψελίδες και θα σας δείξω σε λίγο γιατί χρειάζεται ένα ζευγάρι από κυψελίδες. Αυτό το ζευγάρι κυψελίδων χαλαζία κρυβό. Δεν κοστίζει 1 ευρώ. Δεν κοστίζει 10 ευρώ. Δεν κοστίζει 100 ευρώ. Αρκετά παραπάνω. Εντάξει. Σημαίνει έπεσε, έσπασε, τελείωσε. Πατάμε και την άλλη κυψελίδα και πάμε να πάρουμε καινούργιο ζευγάρι. Καταλαβαίνετε? Τον πείτε γιατί χρειάζεται 2 κυψελίδες. Και τον είξε σε απλό λόγο. Έβαλα εγώ εδώ πέρα το διάλειμμα του Περμαγκαλιού του Καλλίου. Και πάω να μετρήσω. Τον πείτε εντάξει εδώ είναι το τοχείο, παίρνεις βάζει εκεί πέρα την κυψελίδα, δείχνει αυτό από ρόφιση, τελείωσες. Τι είναι αυτό που έχω εδώ πέρα μέσα? Είναι μια κυψελίδα φτιαγμένη από κάτι, όχι από χαλαζία, που σημαίνει κάποια ούδης απορρόφιση έχει. Και επίσης το Περμαγκανικό καλείο αντιμετωπιμένο στο νερό. Στην απλούστητη περίπτωση. Έτσι, έστω ότι δεν έχω εδώ πέρα με όξινο περιβάλλον, με θηκόξι. Έτσι, είναι το Περμαγκανικό καλείο στο νερό. Το νερό δεν είναι ουσία. Δεν έχει ενεργειακές καταστάσεις. Δεν έχει ηλεκτρόνια που μπορούν να διαγείρονται. Δεν μπορεί να έχει απορρόφιση. Μπορεί. Άρα, αν πάρω αυτό και το βάλω και πέρα και μετρήσω, τι θα μετρήσω? Μια απορρόφιση. Σε τι οφείλεται αυτή η απορρόφιση? Στην κυψελίδα, στο διαγείτη και στο Περμαγκανικό καλείο. Ποιο κομμάτι από αυτό οφείλεται στο Περμαγκανικό καλείο? Πώς θα μπορούσα να το βρω, αυτό το κομμάτι της απορρόφισης, υπόφηλε στο Περμαγκανικό καλείο. Χρειάζομαι μια άλλη, η ίδια κυψελίδα, την οποία να γεμίσω με, σε συγκεκριμένη περίπτωση με νερό. Όχι πάντα με νερό, όμως. Με τι να τη γεμίσω? Με ότι είναι ο διαγείτης. Λοιπόν, αυτό ήταν η Περμαγκανικό καλείο σε ένα μυθικό οξύ. Εδώ θα έπρεπε να έχω ένα μυθικό οξύ, καταλαβαίνετε? Γι' αυτό λοιπόν χρειάζομαι δύο κυψελίδες. Αυτή είναι η κυψελίδα αναφοράς και αυτή είναι η κυψελίδα του δείγματος. Τώρα, βλέπετε ότι εγώ κάνω διάφορες χρήσεις της κυψελίδας. Την παίρνω, την πηγαίνω από εδώ, την πηγαίνω από εκεί, τη γεμίζω, την κάνω τη φτιάχνω. Σε όλη αυτή τη διαδικασία έχω αφήσει και τα αποτυπώματά μου εδώ πάνω. Και ό,τι είχε το χέρι που τώρα βρίσκεται εδώ. Εντάξει? Αυτό λοιπόν είναι χαζό. Ειδικά όταν πρόκειται να κάνω μετρήσεις σε πολλιά ρε άδεια λήματα που ψάχνουν να βρω μικρές ποσότητες από ουσίες, αυτό είναι εντελώς παράλογο, έτσι, διότι τώρα περισσότερο θα είναι το πράγμα που άφησε εδώ το δάχτυλό μου παρά αυτό το πράγμα που ήταν μέσα εκεί. Εντάξει? Για αυτό για να κάνω και τους μετρήσεις χρειάζεται πρώτα απ' όλα να έχουμε καθαρά χέρια και δεύτερον χαρτί, η κουζίνας ή το αλέτας. Αφού κάνω τη διαδικασία έρχομαι και σκουπίζω καλά καλά την κεψελίδα μου. Όμως, επειδή ξέρω ότι πρέπει κάπως να την πιάσω. Εκείνο το οποίο φροντίζουν οι κατασκευαστές είναι σε αυτές τις κεψελίδες να έχουν κάποιες πλευρές που είναι εμφανώς διαβγής και κάποιες πλευρές που είναι αδιαφανίσεις αγρέ. Μου σου λέει, ξέρεις, αν θέλεις να την πιάσεις, την πιάσεις από εδώ, όχι από εδώ. Διότι πρέπει να την πιάσω. Να πάω κάπου, να γεμίσω, να την ξαφέρω, ενδεχόμενως να την δώσω, πάρε την εσύ, βάλ' την εκεί. Από εδώ, λοιπόν, θα πιάσω την κεψελίδα. Αυτές οι δύο πλευρές πρέπει να μείνουν καθαρές. Έτσι, δύο διαβγείς πλευρές, λοιπόν, και δύο σαγραί. Προφανώς, λοιπόν, οι διαβγείς πλευρές θα μπουν στην πορεία της εκτρονομολίας. Αν έρθω και κοιτάξω εδώ πέρα το όργανο μου, υπάρχει μια οπή εκεί και μια οπή εδώ, προφανώς και η κεψελίδα μου θα πρέπει να μπει έτσι, ούτως ώστε οι διαβγείς πλευρές να είναι στην πορεία της εκτρονομολίας. Αυτό. Ωραία. Τώρα, αυτό το όργανο γίνεται ψηφιακό, αλλά δεν είναι αυτόματο. Εγώ, λοιπόν, θέλω να μετρήσω. Και θέλω να μετρήσω το φάσμα του υπερμαγγανικού καλλίου σε όλο το ρατό. Το ρατό φάσμα ξεκινάει χοντρικά γύρω στα 350 νανόμετρα, κάποιοι λένε 370, κάποιοι λένε 360, 350. Και πηγαίνει μέχρι περίπου τα 750, κάποιοι λένε 800. Ας πούμε από τα 350 έως τα 750. Τι θα κάνω? Θα πρέπει να αρχίζω τις μετρήσεις μου. Για να αρχίσω τις μετρήσεις μου, πρέπει να ξεκινήσω και να εξηγήσω στο όργανο ποιο μήκος σκήματος θέλω. Εδώ, λοιπόν, σε όλα τα όργανα αυτού του τύπου, υπάρχει ένας τρόπος να ρυθμίσω τη θέση που θα έχουν τα πλυσματάκια του μονοχρωμάτορα, έτσι ώστε προς αυτήν την κατεύθυνση να έρχονται φωτόνια από αυτά που θέλω. Εδώ, λοιπόν, υπάρχει μια κλίμακα αθμολογημένη σε ένανόμετρα. Και υπάρχει και ένα κουμπάκι από εδώ πέρα κάτω που μετακινεί αυτή τη κλίμακα. Καθώς αυτή η κλίμακα μετακινείται, μετακινούνται τα γραναζάκια με τα πλυσματάκια μέσα εκεί και εγώ, αυτό που θα κάνω τώρα, θα ξεκινήσω, για να μην το παρακάνω ακόμα κιόλας, από τα 500 ένανόμετρα. Έτσι θέλω. Για να κάνω 500 ένανόμετρα, θα πρέπει η ένδειξη του 500 να βρίσκεται ακριβώς εκεί πέρα που βρίσκεται η Βελόνιτσα. Υπάρχουν κάποια όργανα που αυτό είναι ψηφιακό επίσης. Γυρώνω, λοιπόν, το κουμπάκι, μέχρι να δείξει 500.0. Εντάξει. Τώρα, λοιπόν, είμαι σίγουρος ότι εδώ περνούν φωτόνια με μήκος σχήματος 500 ένανόμετρα. Είπαμε τα περισσότερα θα είναι και λίγα μεσιν ένα και λίγα με μειών ένα και ακόμα λιγότερα με μειών δύο και μεσιν δύο ένανόμετρα, αλλά κυρίως πεντακόσφια. Ωραία. Πώς θα πρέπει να κάνω τη μέτρησή μου. Πρέπει, καταρχήν, να κοροϊδέψω το σύστημα. Πρέπει να αφαιρέσω την απορρόφηση που θα εμφανίζει η κυψελίδα και ο διαλύτης. Πώς θα την αφαιρέσω την κυψελίδα να φοράς. Θα βάλω μέσα εκείνη την κυψελίδα να φοράς, αυτή που είναι από το ίδιο υλικό, ίδιο μέγεθος και έχει όλα τα πάντα εκτός από την ουσία μου, δηλαδή το διαλύτη. Άντες είναι λοιπόν οι δύο διακείσεις πλευρές. Θα την τοποθετήσω εδώ και πρέπει τώρα το όργανο να το κοροϊδέψω και να του πω κοίταξε, μετράς κάτι. Αυτό το κάτι που μετράς εδώ πίσω σε αυτό το φωτοκύτερο είναι το 100% αυτό είναι το ίδιο τα μηδέν. Καταλαβαίνετε γιατί. Γιατί αν βάλω την άλλη κυψελίδα θα μου δώσει μια ένταση, ένας ρεύματος. Εντάξει. Θα λέω λοιπόν εγώ ποιο είναι το 100% αυτό που μετράς εδώ πέρα μπροστά το φωτοκύτερο μου. Λάθος. Έτσι δεν είναι. Διότι εκείνο το 100% που θα μετρήσω εδώ θα οφείλεται και στην κυψελίδα και στο διαλύτη και στην ουσία. Τώρα λοιπόν θα μετρήσω κάτι και πρέπει να του πω το όργανο. Κοίταξε αυτό που μετράς εδώ τώρα αυτό είναι το 100%. Ξέχασέ το ποιο είναι το προηγούμενο. Το κοροϊδεύω δηλαδή. Σε πως όταν βάλω την άλλη κυψελίδα την απορρόφηση που θα οφείλεται στην κυψελίδα και στο διαλύτη θα την ξεχάσει. Δεν θα την έχει υπόψη. Για να το κάνω αυτό όμως κάπως πρέπει να το εξηγήσω το όργανο τι κάνει. Λοιπόν υπάρχει εδώ πέρα ένα κουμπάκι που κάνει διάφορες δουλειές. Εντάξει. Μια από αυτές τις δουλειές είναι μετράοι, transmittance και absorbance. Absorbance η απορρόφηση, που δείξαμε προηγούμενους, transmittance η διαπερατότητα. Είναι φανταστείτε το αντίστροφο πράγμα. Πότε έχω διαπερατότητα 100%? Διαπερατότητα 100% έχω όταν μπαίνουν 100 φωτόνια και βιώνουν 100 φωτόνια. Αυτό θέλω να το πω εδώ πέρα. Πρόσεξε αυτό είναι το 100% της διαπερατότητας, δηλαδή αυτό που θα μετρήσει εδώ πέρα κάτω. Άρα, το δικτάκι αυτό να δείχνει διαπερατότητα και εδώ πρέπει να μου δείξει 100. 100 δεν μου δείχνει. Ε, μπορώ όμως να το ρυθμίσω από εδώ. Σε κάποια όργανα γίνεται ψηφιακά, σε κάποια γίνεται σε κλίμακα. 99,9% 100. Συμφωνώ με? Αυτή τη στιγμή έχουμε κοροϊδέψει το όργανο. Σου λέμε εδώ που λέει 500 νανόμετρα. Αυτό που βλέπεις εκεί είναι διαπερατότητα 100%. Ωραία. Τώρα λοιπόν ανοίγω, βάζω την κυψελίδα του δείγματος μου, γυρνάω στην απορρόφηση και βεβαίως εδώ πέρα η απορρόφηση είναι μεγαλύτερη από την τραμμουρκτική. Είναι πάρα πάρα πολύ πικρό αυτό εδώ πέρα το διάλειμμα. Αυτού εδώ πέρα λοιπόν του είδους τα όργανα έχουν αυτή πέρα τη δυσκολία. Επειδή μετράω και ρυθμίζω το 100% της διαπερατότητας, ο μεγαλύτερος λόγος διότα προς διότα με δεν μπορώ να έχω είναι 100. Εκεί πέρα όμως θυμάστε, πέρα το λογάριθμι. Λογάριθμι στο 100, 2. Αν έχω απορρόφηση μεγαλύτερη από 2, το όργανο ρωσταίνει και κάνει αυτό πέρα που βλέπετε. Κάποια λοιπόν από τα αναλογικά όργανα που ήταν παλιότερα είχαν την άνεση να πάνε και να μετρήσουν και απορροφήσεις μεγαλύτερες από 2. Το καταλαβαίνετε, εδώ λοιπόν έστω ότι μας δείχνει ένα, ας το κάνουμε να δείχνει κάτι, ας το αραιώσουμε λοιπόν αυτό το πέρατο διάλειμμα, για να μας δείξει ένα νούμερο. Δεν αλλάζω τίποτα, αυτό που θα έχω είναι πάλι νερό, έτσι, 0 κόμματε 368, 369, 370, ό,τι είναι πας περιπτώσει. Εντάξει, βλέπετε, επειδή δεν το ανακάτωσα να ομογενοποιηθεί, όπως κινούνται μέσα εκεί πέρα τα μοριάκια, έτσι, μου δίνουν διάφορα αποτελέσματα. Θα πρέπει λοιπόν, εγώ έτσι, θα το ανακινήσω καλά καλά, εδώ το δω, και να μετρήσω ας πω 0,495, 0,500 πόσο είναι, αυτό. Στεθρωπήθηκε, στεθρωπήθηκε κάπου το σημείο, 500 νόμετρα, 0,400 τόσο, ωραία. Πώς θα μετρήσω στα 510 νόμετρα. Κάποιος πρέπει να το πάει στα 510, κάποιος πρέπει να το γυρίσει στη διαπρατότητα, κάποιος πρέπει να βάλει την κυψελίδα να φοράς, κάποιος πρέπει να το κάνει να δείξει 100,0,0, κάποιος πρέπει να το ανοίξει, να βάλει την κυψελίδα, να γυρίσει στο absorbance και να μου πει 597. Πώς θα μετρήσω στα 520, 520. Λοιπόν, αν σας έλεγα, μετρήστε μόνο τα 500 στο 550 νομετρα, το φάσμα το πρέπει να κάνει κουκαλιού, τι έπρεπε να κάνετε. Ένας ποντιακός τρόπος είναι 50 μετρήσεις συνεχόμενες, 500, 501, 500... Ένας άλλος τρόπος είναι, αφού οι καμπύλοι θα είναι κάπως έτσι, 500, 510, 20, 30, 40, 50, πώς μοιάζουν οι απορροφήσεις, κάπως έτσι. Ή πως φαίνεται να έχει ένα μήγεστο κάπου εδώ πέρα, ναι, που είναι μεταξύ 520 και 530. Άντε, να πάμε 518, 522, 524, κάνουμε λίγο πιο λεπτοπληρές μετρήσεις. Που φαίνεται τώρα ένα μεταξύ 524 και 526. Ε, ας βάλουμε και στα 525. Και θα έχετε την καταγραφή του φάσματος του πρέπει να κάνουμε κουκαλιού. Εντάξει. Σε επόμενο βήμα, και αφόσον θα ξέραμε ότι η μέγιστη απορρόφηση ήταν στα 525, το βάζω εδώ πέρα εγώ στην τύχη τώρα, προφανώς τώρα αυτή η μέτρηση δεν είναι σωστή. Για ποιον λόγο? Γιατί δεν έχει αφαιρεθεί η απορρόφηση, έτσι, από την κειψηλίδα να φοράς, αλλά λέω, μέτρησα σε αυτή τη συγκέντρωση που ήταν γνωστή, το αφήνω στην άκρη, κάνω μια σειρά από διαλήματα αραιότερα ή πυκνότερα από γνωστές συγκεντρώσεις και κάνω πίνακα. Τόση συγκέντρωση, τόση απορρόφηση. Τώρα, προσέξτε, δεν θα χρειάζεται να ξανακάνω μετρήσεις πολλαπλές, έχω αφαιρέσει την απορρόφηση του νερού και της κειψηλίδας. Αδιάζω, βάζω το καινούργιο διάλειμμα, μετράω. Μετράω, μετράω, θέλω να κάνω τρία, τέσσερα, πέντε, δέκα διαφορετικά διάλειματα, τα κάνω. Κάνω το διαγραμμά μου, βρίσκω την ευθεία μου, τι έχω, την καμπύλη, αναφόρας μου. Τώρα, σε νερό στα 525 νανόμετρα, για παλμαγκανικό κάλλιο, έχω αυτό το διαγραμματάκι και φέρτε μου εσείς το παλμαγκανικό κάλλιο σε νερό, να σας πω εγώ πώς υπερρικτικό έχει. Αμέσως θα χρειαστώ δύο δυόμισι μιλιλίτρα, τόσο χρειάζεται, για να γεμίσουμε το κειψηλίδα, θεωρητικά μέχρι πάνω χρειάζεται τρία. Αλλά ο χώρος από τον οποίο περνάει η εκτροβολία είναι από εδώ μέχρι περίπου τη μέση της, εντάξει. Μην το κάνουμε όμως έτσι και πέσουμε σε περίπτωση να έχουμε αέρα, γεμίσουμε το στα δύο τρίτα, εντάξει. Έτσι λοιπόν δουλεύει το αφασματόμετρο ο αρατού και μπορεί να χρησιμοποιηθεί πρώτον, σαν και αυτό που είπαμε, να ταυτοποιήσει ότι είναι υπερμαγκανικό κάλλιο και δεύτερον να μου δώσει αναλυτικά στοιχεία. Πόσο είναι αυτό το υπερμαγκανικό κάλλιο που έχουμε σε εδώ, χρησιμοποιώ το στο δικαλματάκι. Τόση απορρώβηση, τόση συγκέντρωση. Κατανοητό. Αν έχω ένα μείγμα από δύο ενώσεις, μπορώ να βρω τη συστασία του. Εφασματοσκοπία ορατού. Αν ξέρω ποιες είναι οι ενώσεις, βεβαίως. Παίρνω τη μία, μετράω το φάσμα της, παίρνω την άλλη, μετράω το φάσμα της. Θα πρέπει να βρω δύο σημεία, δύο όμως, όπου η μία να έχει μεγάλη απορρώφηση και η άλλη μικρή. Μια μεγάλη και η άλλη μικρή. Και να κάνω μετρήσεις σε αυτά τα δύο σημεία. Φέρτε μου τώρα εσείς το μείγμα, αυτό. Το μετράω στο ένα μικροσκήματος, το μετράω και στο άλλο. Πώς είναι η απορρώφηση που θα μου δώσει στο ένα μικροσκήματος. Η απορρώφηση που αφορά τη συγκέντρωση της μίας ουσίας, όπου όμως το ε, το ξέρω. Και στη συγκέντρωση της άλλης ουσίας, που εκεί γίνονται ε, το ξέρω. Στο άλλο μικροσκήματος σε τι όχι θα αφορά τη απορρώφηση. Στην απορρώφηση της μίας ουσίας που ξέρω το ε και της άλλης ουσίας που ξέρω το ε. Δύο εξισώσεις με δύο αγνώστους. Εάν ένα σύστημα δύο εξισώσεων με δύο αγνώστους δεν γίνεται, να πάμε στην πρώτη μικρή ξανά. Ξέρετε πώς θα το λείψετε, έτσι δεν είναι. Συνεπώς, μείγμα με δύο ουσίες, οι οποίες να μην έλειπηδρουν, γιατί αν έλειπηδρουν και μου δίνουν κάτι άλλο, τελείωσε. Πρέπει να πάω να ψάξω τι είναι και το κάτι άλλο. Μιλάμε για δύο ουσίες που δεν έλειπηδρουν. Συνεπώς, μείγμα με δύο ουσίες, φάσμα της άλλης, διαλέγω δύο μήκη κύματος που να έχει μία μεγάλο συντελεστή απόσταση και άλλη μικρό. Γιατί είναι ένα αντίστοιχο, θα πάω σε απροσβήωρης για ανάλυση. Τόσο απλά λοιπόν τουλεύουν τα φασματόμετρα η περίοδο σκοερωτού. Μπορεί να μην μοιάζουν με αυτό ακριβώς σε κατασκευή. Μπορεί αυτό να είναι εδώ κάτω ή να είναι στο πλάι. Μπορεί η λάμπα να βρίσκεται εκεί, μπορεί αυτό να βρίσκεται εδώ. Παραβελώνα. Όμως παντού θα υπάρχει κάπου που να μετρήσω την ένδειξη. Παντού θα υπάρχει κάτι που θα μπορώ να το ρυθμίσω για να έχω το σωστό μήκος κύματος. Παντού θα υπάρχει ένα κουμπάκι που θα μπορώ να μου δώσει διαπερατότητα από ρόφυση. Ρυθμίζω το μήκος κύματος, διαπερατότητα. Και η ψελίδα αναφοράς, όχι με νερό, με ό,τι πρέπει κάθε φορά. Αν λοιπόν αύριο μεθαύριο κάνετε οργανικά φάρμακα και πρέπει κάτι να το μετρήσετε σε διάλειμμα μεθανόλη κλωροφόρμιο ένα προς ένα, θα έχετε και εδώ. Εντάξει. Και τότε, επειδή αυτοί είναι οργανικοί διαλύτες και εξαθμίζονται, και αυτό θα πρέπει να έχει ένα καπάκι και να το τα πώσουμε. Και αυτό να έχει ένα καπάκι και να το τα πώσουμε. Αν αυτό εδώ είναι μεθανόλη και εγώ το διέλυσα και είχε συγκέντρωση μηδέν κομμένα μη, αφήνω να το άσετε εκεί και λέγοντας αυτές οι ιστορίες, η μεθανόλη εξαθμίζεται και μετά πέντε λεπτά δεν θα είναι 0,1, θα είναι 0,13, αλλά δεν θα το ξέρω, καταλαβαίνετε. Αν λοιπόν έχω διαλύτη που εξαθμίζεται και καπάκι, ούτως ώστε να μην φεύγει και να κάνω τη διαδικασία που θέλω. Εντάξει. Με δύο τρόπους, λοιπόν, δουλεύει το φασιματόμετρο. Πρώτον, ταυτοποίηση της ουσίας, μετρώνοντας το φάσμα και βλέποντας που έχει μέγιστο, βάσκοντας το ε για κάθε μέγιστο και δεύτερον, αναλυτικά, στο μέγιστο διαφορετικές συγκεντρώσεις, καμπίνια αναφοράς. Και έλατε τώρα να μου πείτε πόση, μάλλον θέλετε να μου δώσετε δείγμα και να σας πω εγώ πόση περικτικότητα από υπαρμηγκανικό καλλιόχη χωρίς να καταστρέψω το δείγμα. Μου το έδωσε, σας πάρω το πίσω. Το μέτωσα. Καταλαβαίνει.